package com.example.shirotest.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

public class PolandTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1、中缀表达式
        String expression = "1+((2+3)*4)-5";
        //2、将中缀表达式转成对应的List
        List<String> list = toInfixExpressionList(expression);
        System.out.println("The mid suffix is: "+list);
        //3、将中缀表达式对应的list转成后缀表达式
        List<String> list1 = parseSuffixExpreesionList(list);
        System.out.println("The after suffix is: " + list1);

        //4、利用后缀表达式计算结果
        int calculate = calculate(list1);
        System.out.printf("The result is: %s=%d ",expression,calculate);


        //先定义给逆波兰表达式
        //(30+4)x5-6 => 30 40 + 5 x 6 => 164
        //4 x 5 - 8 + 60 + 8 / 2 => 4 5 x 8 - 60 + 8 2 / +

        //String suffixExpression = "4 5 * 8 - 60 + 8 2 / +";

        //思路
        //1.先将“3 4 + 5 x 6 -” => 放到ArrayList中
        //2.将ArrayList传递给一个方法，遍历ArrayList配合栈完成计算

//        List<String> list = getListString(suffixExpression);
//        System.out.println("rpnList=" + list);
//        int res = calculate(list);
//        System.out.println("The result is = " + res);

    }

    //将一个逆波兰表达式，依次将数据和运算符放入到ArrayList中
    public static List<String> getListString(String suffixExpression){
        String[] split = suffixExpression.split(" ");
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        for (String s : split) {
            list.add(s);
        }
        return list;
    }

    //完成对逆波兰表达式的运算
    public static int calculate(List<String> ls){
       Stack<String> stack = new Stack<String>();
        for (String item : ls) {
            //使用正则表达式来判断数
            if(item.matches("\\d+")){
                //入栈
                stack.push(item);
            }else {
                //pop出两个数，并运算，再入栈
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = 0;
                if(item.equals("+")){
                    res = num1 + num2;
                } else if (item.equals("-")) {
                    res = num1 - num2;
                } else if (item.equals("*")) {
                    res = num1 * num2;
                } else if (item.equals("/")) {
                    res = num1 / num2;
                } else {
                    throw new RuntimeException("Expression is error");
                }
                //把res入栈
                stack.push(""+res);
            }
        }
        //最后留在stack中的数据是运算结果
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }


    //将中缀表达式转成对应的List
    public static List<String> toInfixExpressionList(String s){
        ArrayList<String> ls = new ArrayList<>();
        int i = 0; //这是一个指针，用于遍历中缀表达式字符串
        String str;//对多位数的拼接
        char c;   //每遍历到一个字符，就放入到c
        do{
            //如果c是一个非数字，需要加入到ls
            if((c=s.charAt(i)) < 48 || (c=s.charAt(i)) > 57){
                ls.add(""+c);
                i++; //i需要后移
            }else {  //如果是一个数字，需要考虑多位数
                str = ""; //先将str 置成 “” ‘0’[48]->'9'[57]
                while (i < s.length() && (c=s.charAt(i)) >= 48 && (c=s.charAt(i)) <= 57){
                    str += c; //拼接
                    i++;
                }
                ls.add(str);
            }
        }while (i < s.length());
        return ls;
    }

    //将得到的中缀表达式对应的List => 后缀表达式对应的List
    public static List<String> parseSuffixExpreesionList(List<String> ls){
        //符号栈
        Stack<String> s1 = new Stack<>();
        //存储中间结果的List2
        ArrayList<String> s2 = new ArrayList<>();

        for (String item : ls) {
            //如果是一个数，加入s2
            if(item.matches("\\d+")){
                s2.add(item);
            } else if (item.equals("(")) {
                s1.push(item);
            } else if (item.equals(")")) {
                while (!s1.peek().equals("(")){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                s1.pop(); //将 （ 弹出s1栈，消除小括号
            }else {
                //当item的优先级小于等于s项运算符，将s栈项的运算符弹出并加入到2中，再次转到(4.1)与s1中新的核顶运算符相比较
                //问题:我们缺少一个比较优先级高低的方法
                while (s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item)){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                //还需要将item压入栈
                s1.push(item);
            }

        }

        //将s1中剩余的运算符依次弹出并加入s2
        while (s1.size() !=0 ){
            s2.add(s1.pop());
        }
        //注意因为是存放到List，因此按顺序输出就是对应的后级表达式对应的List
        return s2;
    }

}

//编写一个类Operation 可以返回一个运算符 对应的优先级
class Operation{
    private static int ADD = 1;
    private static int SUB = 1;
    private static int MUL = 2;
    private static int DIV = 2;

    //写一个方法，返回对应的优先级数字
    public static int getValue(String operation){
        int result = 0;
        switch (operation){
            case "+":
                result = ADD;
                break;
            case "-":
                result = SUB;
                break;
            case "*":
                result = MUL;
                break;
            case "/":
                result = DIV;
                break;
            default:
                System.out.println("Operation is error");
                break;
        }
        return result;
    }
}